經過我一周的學習和研究和2夜失眠,終于搞明白信號與系統中的零極點及拉普拉斯變換。其實沒有想象中的復雜。學習的時候我是帶著問題學習的,就是解決開關電源設計中,為了負反饋的穩定所加的補償電容電阻是怎么計算的,為什么這樣算的問題。
國內很多教材和資料講的太高大上,學完了還是稀里糊涂的。本貼就是解決這個問題的。
經過我一周的學習和研究和2夜失眠,終于搞明白信號與系統中的零極點及拉普拉斯變換。其實沒有想象中的復雜。學習的時候我是帶著問題學習的,就是解決開關電源設計中,為了負反饋的穩定所加的補償電容電阻是怎么計算的,為什么這樣算的問題。
國內很多教材和資料講的太高大上,學完了還是稀里糊涂的。本貼就是解決這個問題的。
第一章:極坐標與歐拉公式
一、極坐標
對于一個點的坐標,我們常用直角坐標系來表示。這也是我們最最常用的方式。如圖1.1所示:
圖1.1
對于圖中的A點相當于向東走4步,再向北走3步即可到達。
然而還有一個坐標系表示法,那就是極坐標。相同的A點用極坐標表示如圖1.2所示。
圖1.2
對于圖中的A點,相當于逆時針旋轉37度后再走5步。然而角度的單位是度,不是數字1,對于運算來說很不方便,所以我們用弧度表示角度。你還記得嗎,360度對應的弧度是2π。
直角坐標系和極坐標系雖然都能表示同一個點,但他們代表不同的模型。比如汽車的運動用直角坐標系,輪胎的運動用極坐標系。
對我們電子專業的人來說,發電機就是旋轉的,所以我們用極坐標系來描述建模信號系統是最合適的。
二、歐拉公式
極坐標是圖形,用什么公式表達呢?答案就是歐拉公式。
用圖形表示就是1旋轉了π度。好了,這下我們知道,以e為底的iθ就是旋轉θ度。e的i2π就是轉動一圈。
三、發電機的建模
我國發電機是50Hz/220V交流電,換句話說就是1秒轉50圈,一圈是2π,所以這個發電機用公式表示就是e^i2π50t。通用公式就是e^i2πft。
2πf就是我們常說的角頻率,通常用ω(歐米伽)表示。所以上述模型可以寫成e^iωt。
又因為字母i在電路中已經表示電流了,所以電路中我們用j代替。兩個字母是一個意思,所以上述模型又可以寫成e^jωt。
四、發電機在復數中的表示
jω我們單獨抽出來,用復數或者用復平面表示,看看應該是什么樣子的,答案是下圖中紅點位置。這個紅點就表示了這個發電機轉速特性。
借用國外的一張視頻圖就是下圖這個樣子的波形,等幅旋轉。
從側面看就是我們熟悉的正弦波,等幅振蕩。
好了,今天先寫這么多吧,我表達清楚了嗎?